Rangkuman Cisco CCNA 1 Chapter 8

RANGKUMAN CISCO CCNA 1 CHAPTER 8

Subnetting IP Networks

Broadcast Domains

Di LAN Ethernet, perangkat menggunakan broadcast untuk mencari :

a.       Other Device

Perangkat menggunakan Address Resolution Protocol (ARP) untuk mengirim broadcast lauer 2 ke alamat IPv4 yang dikenal di jaringan lokal untuk menemukan alamat MAC terkait.

a.       Service

Sebuah host biasanya memperoleh konfigurasi alamat IPv4 menggunakan Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) dengan mengirim broadcast di jaringan lokal untuk mencari server DHCP.

Switch menyebarkan broadcast keluar semua interface kecuali interface yang diterima. Sedangkan routertidak menyebarkan broadcast, sehingga router tidak akan meneruskannya ke interface lain.

Problems with Large Broadcast Domains

Broadcast domain adalah sebuah jaringan yang menghubungkan banyak host. Masalahnya, suatu host dapat menghasilkan broadcast yang berlebihan dan secara negatif mempengaruhi jaringan seperti mengakibatkan lambatnya lalu lintas jaringan serta operasi perangkat yang lambat karena harus menerima dan memproses setiap paket broadcast.

Solusinya adalah mengurangi ukuran jaringan yang dapat membuat broadcast domain yang lebih kecil yang disebut subnetting.

Reasons for Subnetting

Dengan subnetting, sebuah perusahaan dapat mengurangi lalu lintas jaringan secara keseluruhan dan meningkatkan kinerja jaringan. Selain itu, administrator juga dapat menerapkan kebijakan keamanan seperti subnet mana yang diizinkan atau tidak diizinkan untuk berkomunikasi bersama.

Ada berbagai cara menggunakan subnet untuk membantu mengelola perangkat jaringan. Administrator dengan berdasarkan pada :

a.       Lokasi

b.      Unit organisasi

c.       Jenis perangkat

Octet Boundaries

Setiap interface pada router terhubung ke jaringan dengan alamat IPv4 dan subnet mask yang dikonfigurasi untuk mengidentifikasi broadcast domain yang spesifik.

Subnet IPv4 dibuat dengan menggunakan satu atau lebih bit host sebagai bit jaringan. Ini dilakukan dengan memperluas subnet mask dengan meminjam beberapa bit dari bagian host. Semakin banyak bit host yang dipinjam, semakin banyak subnet yang dapat didefinisikan. Jaringan paling mudah untuk di subnet yaitu pada batas oktet /8, /16, dan /24.

Classless Subnetting

Contoh-contoh yang terlihat sejauh ini meminjam bit host dari prefix length umum yaitu /8, /16 dan /24. Namun, subnet dapat meminjam bit dari posisi bit host mana pun untuk membuat subnet mask lain. Sebagai contoh, alamat jaringan /24 umumnya disubkripsikan menggunakan prefix yang lebih panjang dengan meminjam bit dari oktet keempat. Ini memberikan administrator fleksibilitas tambahan ketika menetapkan alamat jaringan ke sejumlah perangkat akhir yang lebih kecil seperti :

a.       /25 - Meminjam 1 bit dari oktet keempat menghasilkan 2 subnet yang masing-masing mendukung 126 host.

b.      /26 - Meminjam 2 bit menghasilkan 4 subnet yang masing-masing mendukung 62 host.

c.       /27 - Meminjam 3 bit menghasilkan 8 subnet yang masing-masing mendukung 30 host.

d.      /28 - Meminjam 4 bit menghasilkan 16 subnet yang masing-masing mendukung 14 host.

e.       /29 - Meminjam 5 bit menghasilkan 32 subnet yang masing-masing mendukung 6 host.

f.       /30 - Meminjam 6 bit menghasilkan 64 subnet yang masing-masing mendukung 2 host.

Creating 2 Subnets

Untuk melihat bagaimana subnet /25 diterapkan dalam jaringan. Sebuah router memiliki dua segmen LAN yang terhubung ke interface GigabitEthernet, yang mana setiap LAN ditetapkan sebagai salah satu subnet, yang mana jaringan tersebut memiliki pengalamatan IP di subnet ke -1 yaitu seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Berikut pengalamatan IP untuk subnet ke -2, seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Interface router harus diberi alamat IP dalam kisaran host yang valid untuk subnet yang ditetapkan sebagaidefault gateway perangkat lain. Praktik yang sangat umum adalah menggunakan alamat pertama atau terakhir yang tersedia dalam jangkauan jaringan untuk alamat interface router dalam menetapkan subnet, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Subnetting Formulas

Untuk menghitung jumlah subnet yang dapat dibuat dari bit yang dipinjam, gunakan rumus “ 2 ^ n “ dimanan adalah bit yang dipinjam. Bisa dilihat implementasinya pada gambar di bawah ini.

Catatan : 

Dua bit terakhir tidak dapat dipinjam dari oktet terakhir karena tidak akan ada alamat host yang tersedia. Oleh karena itu, prefix length terpanjang yang mungkin bisa di subnetting adalah /30 atau 255.255.255.252.

Untuk menghitung jumlah host yang dapat digunakan, gunakan rumus “ 2 ^ n - 2 “, dimana n adalah jumlah bit host. Ada dua alamat subnet yang tidak dapat ditetapkan ke host yaitu network address dan broadcast address, jadi harus menguranginya 2. Berikut implementasi untuk menghitung jumlah host, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini :

Creating 4 Subnets

Sebagai contoh, perusahaan menggunakan jangkauan alamat 192.168.1.0/24 dan membutuhkan tiga subnet. Perusahan pertama-tama meminjam satu bit, namun hanya menyediakan 2 subnet. Oleh karena itu, bit host lain harus dipinjam, sehingga menghasilkan 4 subnet menggunakan rumus 2 ^ 2 = 4 subnet. Spesifik dari tiga subnet yang digunakan ditunjukkan pada gambar di bawah ini yang menghasilkan prefix /26 atau 255.255.255.192.

Creating Subnets with a /16 prefix

Dalam situasi yang membutuhkan jumlah subnet yang lebih besar, diperlukan jaringan IPv4 yang memiliki lebih banyak host bit untuk dipinjam. Misalnya, alamat jaringan 172.16.0.0 memiliki subnet mask 255.255.0.0 atau /16. Alamat ini memiliki 16 bit di bagian jaringan dan 16 bit di bagian host. 16 bit di bagian host dapat dipinjam untuk membuat subnet. Berikut gambar terkait tabel yang menyoroti semua kemungkinan skenario untuk subnettingprefix /16.

Creating 100 Subnets with a /16 prefix

Pertimbangkan perusahaan besar yang membutuhkan setidaknya 100 subnet dan telah memilih alamat pribadi 172.16.0.0/16 sebagai alamat jaringan internal. Saat meminjam bit dari alamat /16, mulailah meminjam bit dalam oktet ketiga, dari kiri ke kanan. Pinjam sedikit demi sedikit sampai jumlah bit yang diperlukan untuk membuat 100 subnet tercapai. Dalam contoh ini, ketika 7 bit dipinjam prefix /16 memenuhi 100 subnet, subnet maskmenjadi diperpanjang 7 bit ke oktet ketiga. Dalam desimal, direpresentasikan sebagai 255.255.254.0 atau prefix /23. Bisa dilihat pada gambar di bawah ini perhitungan 100 subnet pada prefix /16.

Creating 1000 Subnets with a /8 prefix

Beberapa organisasi, seperti penyedia layanan kecil atau perusahaan besar, mungkin memerlukan lebih banyak subnet. Misalnya, ISP kecil yang membutuhkan 1.000 subnet untuk kliennya. Setiap klien akan membutuhkan banyak ruang di bagian host untuk membuat subnetnya sendiri.

Seperti biasa, untuk membuat subnet harus meminjam bit dari bagian host alamat IP internetwork yang ada mulai dari kiri ke kanan. Dalam contoh ini, ketika 10 bit dipinjam, subnet mask diperpanjang 8 bit ke oktet ketiga. Dalam desimal, direpresentasikan sebagai 255.255.192.0 atau prefix /18. Bisa dilihat pada gambar di bawah ini perhitungan 1000 subnet pada prefix /8.

Subnetting Based on Host Requirements

Ada dua pertimbangan ketika merencanakan subnet :

a.       Jumlah alamat host yang diperlukan untuk setiap jaringan.

b.      Jumlah subnet individual yang dibutuhkan.

Bisa dilihat pada gambar berikut ini terkait tabel yang menampilkan spesifikasi untuk subnetting jaringan /24. Perhatikan bagaimana ada hubungan terbalik antara jumlah subnet dan jumlah host. Semakin banyak bit yang dipinjam untuk membuat subnet, semakin sedikit bit host yang tersedia.

Subnetting Based on Network Requirements

Terkadang sejumlah subnet diperlukan dengan sedikit penekanan pada jumlah alamat host per subnet. Ini mungkin terjadi jika organisasi memilih untuk memisahkan lalu lintas jaringan mereka berdasarkan pada struktur internal atau pengaturan departemen. Misalnya, organisasi dapat memilih untuk menempatkan semua perangkat hostyang digunakan oleh karyawan di departemen Teknik dalam satu jaringan, dan semua perangkat host yang digunakan oleh manajemen dalam jaringan yang terpisah. Dalam hal ini, jumlah subnet paling penting dalam menentukan berapa banyak bit yang harus dipinjam.

            Administrator jaringan harus menyusun skema pengalamatan jaringan untuk mengakomodasi jumlah maksimum host untuk setiap jaringan dan jumlah subnet. Skema pengalamatan harus memungkinkan untuk pertumbuhan di kedua jumlah alamat host per subnet dan jumlah total subnet.

Traditional Subnetting Wastes Addresses

Menggunakan subnet tradisional, jumlah alamat yang sama dialokasikan untuk setiap subnet. Jika semua subnet memiliki persyaratan yang sama untuk jumlah host, blok alamat ukuran tetap ini akan efisien. Namun, paling sering itu tidak terjadi.

Meskipun subnet tradisional dapat memenuhi kebutuhan LAN terbesar dan membagi ruang alamat menjadi jumlah subnet yang memadai, namun itu dapat memborosan alamat yang tidak terpakai. Solusinya, dengan menggunakan Variable Length Subnet Mask (VLSM) yang dirancang untuk menghindari pemborosan alamat.

Variabel Length Subnet Mask (VLSM)

Dalam semua contoh subnetting sebelumnya, subnet mask yang sama diterapkan untuk semua subnet. Ini berarti bahwa setiap subnet memiliki jumlah alamat host yang sama.

Subnetting VLSM mirip dengan subnetting tradisional dalam bit yang dipinjam untuk membuat subnet. Perbedaannya adalah subnetting bukan merupakan aktivitas single pass. Dengan VLSM, jaringan pertama-tama di-subnet, dan kemudian subnet-subnet kembali di-subnet. Proses ini dapat diulang beberapa kali untuk membuat subnet dari berbagai ukuran.

Untuk lebih memahami proses VLSM. Sebagai contoh, jaringan 192.168.20.0/24 di subnet menjadi delapan subnet berukuran sama. Tujuh dari delapan subnet dialokasikan. Empat subnet digunakan untuk LAN dan tiga subnet untuk koneksi WAN antar router. Ingat bahwa ruang alamat yang terbuang digunakan untuk koneksi WAN.Untuk membuat subnet yang lebih kecil untuk link WAN, salah satu subnet akan dibagi. Dalam contoh ini, subnet terakhir, 192.168.20.224/27, akan di-subnetkan lebih lanjut. Bisa dilihat seperti pada gambar di bawah ini.

Sebelum koneksi WAN di Subnet VLSM

Setelah koneksi WAN di Subnet dengan VLSM

Skema subnetting VLSM ini dapat mengurangi jumlah alamat per subnet ke ukuran yang sesuai untuk WAN. Subnetting subnet 7 untuk WAN, memungkinkan subnet 4, 5, dan 6 tersedia untuk jaringan masa depan, serta 5 subnet tambahan yang tersedia untuk WAN.

Network Address Planning

Merencanakan subnet jaringan memerlukan pemeriksaan baik kebutuhan penggunaan jaringan organisasi dan bagaimana subnet akan terstruktur. Melakukan studi kebutuhan jaringan adalah titik awal. Ini berarti melihat seluruh jaringan dan menentukan bagian utama dari jaringan dan bagaimana mereka akan disegmentasi. Rencana alamat termasuk menentukan kebutuhan setiap subnet dalam hal ukuran, berapa banyak host per subnet, bagaimana alamathost akan ditetapkan, host mana yang akan membutuhkan alamat IPv4 statis dan host mana yang dapat menggunakan DHCP untuk memperoleh informasi pengalamatan mereka. Ukuran subnet melibatkan perencanaan jumlah host yang akan membutuhkan alamat host IPv4 di setiap subnet dari jaringan privat yang di subnet.

Planning to Address the Network

Tiga pertimbangan utama untuk merencanakan alokasi alamat yaitu :

a.       Mencegah duplikasi alamat, mengacu pada fakta bahwa setiap host dalam suatu internetwork harus memiliki alamat yang unik.

b.      Menyediakan dan mengendalikan akses, mengacu pada fakta beberapa host, seperti server yang menyediakan sumber daya untuk host internal maupun eksternal. Alamat layer 3 server dapat digunakan untuk mengontrol akses ke server itu. Namun, jika alamat tersebut secara acak ditetapkan dan tidak didokumentasikan dengan baik, mengontrol akses akan lebih sulit dilakukan.

c.       Pemantauan keamanan dan kinerja host, berarti lalu lintas jaringan diperiksa untuk alamat IP sumber yang menghasilkan atau menerima paket yang berlebihan. Jika ada perencanaan dan dokumentasi yang tepat dari pengalamatan jaringan, perangkat jaringan bermasalah harus mudah ditemukan.

The IPv6 Global Unicast Address

Subnet IPv6 memerlukan pendekatan yang berbeda dari subnet IPv4. Namun, karena banyaknya alamat IPv6, tidak ada lagi kekhawatiran untuk melestarikan alamat. Subnetting IPv6 tidak berkaitan dengan konservasi ruang alamat. Subnet ID mencakup lebih dari subnet yang cukup. Subnetting IPv6 adalah tentang membangun hierarki pengalamatan berdasarkan jumlah sub jaringan yang diperlukan.

Ada dua jenis alamat IPv6 yang dapat ditetapkan. Alamat link-local IPv6 yang tidak pernah bisa di subnet karena hanya ada pada link local. Namun, alamat unicast global IPv6 dapat di subnet. Alamat global unicast IPv6 biasanya terdiri dari prefix routing global /48, subnet ID 16 bit, dan interface ID 64 bit.

Subnet Using the Subnet ID

Bagian subnet ID 16 bit dari alamat global unicast IPv6 dapat digunakan oleh organisasi untuk membuat subnet internal. Subnet ID menyediakan subnet dan dukungan host yang lebih dari cukup yang dibutuhkan dalam satu subnet yang bisa membuat hingga 65.536 /64 subnet tanpa meminjam bit apapun dari interface ID atau bahkan mendukung hingga 18 juta alamat IPv6 host per subnet

Subnetting IPv6 juga lebih mudah diterapkan daripada IPv4, karena tidak ada konversi ke biner yang diperlukan. Untuk menentukan subnet yang tersedia berikutnya, cukup hitung dalam heksadesimal. Sebagai contoh, asumsikan sebuah organisasi telah ditetapkan 2001: 0DB8:ACAD::/48 global prefix routing dengan 16 bit sebagai subnet ID. Ini akan memungkinkan organisasi untuk membuat /64 subnet, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

IPv6 Subnet Allocation

Dengan lebih dari 65.000 subnet untuk dipilih, tugas dari administrator jaringan menjadi salah satu dari merancang skema logis untuk menangani jaringan. Bisa dilihat pada gambar di bawah ini alokasi subnet untuk IPv6.